如圖a所示,光滑且足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ固定在同一水平面上,兩導(dǎo)軌距L=" 0.2m" ,電阻R=0.4Ω,導(dǎo)軌上停放一質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬桿,導(dǎo)軌電阻可忽略不計,整個裝置處于磁感強度B= 0.5T的勻強磁場中,磁場方向豎直向下.現(xiàn)用一外力F沿水平方向拉桿,使之由靜止開始運動,若理想電壓表的示數(shù)U隨時間t變化的關(guān)系如圖b所示 
(1)試分析說明金屬桿的運動情況;
(2)求第2s末外力F的瞬時功率。
(1)金屬桿應(yīng)水平向右做勻加速直線運動
(2)外力F的功率。
(1)金屬桿速度為v時,電壓表的示數(shù)為
 ,由圖象可知V/s,
故金屬桿的加速度應(yīng)恒定,即金屬桿應(yīng)水平向右做勻加速直線運動
(2)由(1)可得 
由第2秒末桿的速度,此時桿受到的安培力 
由牛頓第二定律得 則
故外力F的功率。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

在圖中,MON是光滑的裸導(dǎo)線圍成的線框,∠MON=60°,線框處在水平面內(nèi)且置于豎直向下、磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場中,裸導(dǎo)線ab與線框良好接觸,接觸點a、b與線框頂點O構(gòu)成等邊三角形,裸導(dǎo)線ab能在彈簧S的作用下沿線框勻速向左移動,運動到頂點O以后繼續(xù)在光滑絕緣導(dǎo)軌上向左運動(絕緣導(dǎo)軌與光滑的裸導(dǎo)線圍成的線框在同一水平面內(nèi),且光滑連接);已知彈簧的平衡位置在O點,導(dǎo)線的初始位置處在彈簧的彈性限度內(nèi),彈簧的勁度系數(shù)為k,導(dǎo)線MON與ab單位長度的電阻均為r,裸導(dǎo)線ab的質(zhì)量為m.

(1)求ab向左做勻速運動的速度v.
(2)從裸導(dǎo)線ab第一次運動到頂點O
開始計算,直到裸導(dǎo)線靜止,電路中所
產(chǎn)生的焦耳熱Q是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,長L="O." 80 m,電阻r="0." 30Ω,質(zhì)量m="0." 10 kg的金屬棒CD垂直放在水平導(dǎo)軌上,導(dǎo)軌由兩條平行金屬桿組成,已知金屬桿表面光滑且電阻不計,導(dǎo)軌間距也是L,金屬棒與導(dǎo)軌接觸良好,量程為0~3. 0 A的電流表串聯(lián)接在一條導(dǎo)軌上,在導(dǎo)軌左端接有阻值R="0." 50Ω的電阻,量程為0~1. 0 V的電壓表接在電阻R兩端,垂直于導(dǎo)軌平面的勻強磁場向下穿過導(dǎo)軌平面.現(xiàn)以向右恒定的外力F="1.6" N使金屬棒向右運動,當(dāng)金屬棒以最大速度在導(dǎo)軌平面上勻速滑動時,觀察到電路中的一個電表正好滿偏,而另一個電表未滿偏.
(1)試通過計算判斷此滿偏的電表是哪個表;
(2)求磁感應(yīng)強度的大。
(3)在金屬棒CD達(dá)到最大速度后,撤去水平拉力F,求此后電阻R消耗的電能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

勻強磁場磁感應(yīng)強度B=0.2T,磁場寬度L=3m,一個正方形鋁金屬框邊長abl=1m,每邊電阻均為r=0.2Ω,鋁金屬框以v =10m/s的速度勻速穿過磁場區(qū)域,其平面始終保持與磁感線方向垂直,如圖所示,求:
(1)畫出鋁金屬框穿過磁場區(qū)域的過程中,金屬框內(nèi)感應(yīng)電流的I-t圖象(取順時針電流為正)以及cd兩端點的電壓 Ucd-t圖象。
(2)求此過程線框中產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

A和B是兩個大小相同的環(huán)形線圈,將兩線圈平行共軸放置,如圖3甲所示,當(dāng)線圈在A中的電流i1隨時間變化的圖像如圖乙所示時,若規(guī)定電流方向如圖甲所示的方向為正方向,則線圈B中的電流i2隨時間t變化的圖像是圖4中的:

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,矩形裸導(dǎo)線框abcd的長邊長度為2L,短邊的長度為L,在兩短邊上均接有電阻R,其余部分電阻不計。導(dǎo)線框一長邊與x軸重合,左邊的坐標(biāo)x=0,線框內(nèi)有一垂直于線框平面的勻強磁場,磁場的磁感應(yīng)強度為B。一質(zhì)量為m、電阻也為R的光滑導(dǎo)體棒MN與短邊平行且與長邊接觸良好。開始時導(dǎo)體棒靜止于x=0處,從t=0時刻起,導(dǎo)體棒MN在沿x軸正方向的一拉力作用下,從x=0處勻加速運動到x =2L處。則導(dǎo)休棒MNx=0處運動到x=2L處的過程中通過電阻R的電量為( )
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,兩平行金屬導(dǎo)軌固定在水平桌面上,導(dǎo)軌的端點P、Q用一電阻絲相連,兩導(dǎo)軌間距離L="0." 2 m。有隨時間變化的勻強磁場垂直于桌面,已知磁感應(yīng)強度B與時間t的關(guān)系為,比例系數(shù)k="0." 02 T/s,一電阻不計的金屬桿可在導(dǎo)軌上無摩擦地滑動,在滑動過程中保持與導(dǎo)軌垂直。t=0時刻金屬桿緊靠P、Q端,在外力作用下,桿以加速度a=2從靜止開始向?qū)к壍牧硪欢嘶瑒,求?i>t="10" s時回路中的瞬時感應(yīng)電動勢的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

磁懸浮列車的運動原理如圖所示,在水平面上有兩根很長的平行直導(dǎo)軌,導(dǎo)軌間有與導(dǎo)軌垂直且方向相反的勻強磁場相互間隔,導(dǎo)軌上有金屬框abcd。當(dāng)磁場同時以恒定速度沿導(dǎo)軌向右勻速運動時,金屬框也會沿導(dǎo)軌向右運動。已知兩導(dǎo)軌間距="0." 4 m,兩種磁場的寬度均為=ab,="1.0" T。金屬框的質(zhì)量m="0." 1 kg,電阻R="2." 0Ω。設(shè)金屬框受到的阻力與其速度成正比,即,比例系數(shù)k="0." 08 kg/s。求:
(1)當(dāng)磁場的運動速度為="5" m/s時,金屬框的最大速度為多大?
(2)金屬框達(dá)到最大速度以后,某時刻磁場停止運動,當(dāng)金屬框的加速度大小為a=4.0時,其速度多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖12-1-13所示,在絕緣圓筒上繞兩個線圈P和Q,分別與電池E和電阻R構(gòu)成閉合回路,然后將軟鐵棒迅速插入線圈P中,則在插入的過程中(   )
A.電阻R上有方向向左的電流
B.電阻R上沒有電流
C.電阻R上有方向向右的電流
D.條件不足,無法確定

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